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Since 1750, the atmospheric CO2 concentration has increased from 280 ppm to about 350 ppm today and is expected to reach 540-970 ppm by 2100. The CO2 concentration is known to affect plants directly and indirectly through the influence of global warming. In this dissertation the impact of 50 years of global warming on plant phenology was assessed. The assessment was used to predict future phenological alterations due to global warming. Direct effects of future CO2 levels (20% above ambient) on phenology, anatomy and stomatal resistance to water vapour were also investigated on plants from the Giessen Free Air Carbondioxid Enrichment (Gi-FACE) study. Phenological data of crops, fruit plants and wild plants collected by the German Weather Service (Deutscher Wetterdienst = DWD) on 170 stations in Hessen between 1951 and 2003 have been analysed. The analysis revealed that the development of plants has shifted during the last decades in Hessen. The beginning of the phenological phases advanced by 0,4 to 5,5 days per decade. The spring phases showed the largest trend. However, the advancement of the phenological phases tended to decline during the annual cycle. Responses to global warming such as the length of vegetation period and the leaf senescence (of oak) did show considerable regional variation and sometimes opposite trends in neighbouring areas. While in some areas the vegetation period was longer, in others it was not changed. However, in the area called Gießen-Koblenzer-Lahntal it became even shorter. A regionalized phenological model for the area 348 (Marburg-Gießener-Lahntal) during the decade 2041-2050 has been developed, using temperature predictions based on the data from meteorological station Gießen. The simulation proved that global warming will advance the phenological phases of the plants and will lengthen the vegetation period. As a consequence of the advancement of the phenological phases, the risk of late frost damage is likely to be present in the future and presumably will rise for some particular fruit species. Phenology is affected not only by global warming but also by rising atmospheric CO2 levels. Most of the investigated plants of the GiFACE graslandsite showed a shift in flowering in spite of the moderate CO2 enrichment used. In this case advancement and delay occurred. The flowering of Glechoma hederacea and Saxifraga granulata advanced significantly under enhanced CO2 concentration. This indicates that evergreen species benefit from the CO2 enrichment, when it is applied throughout the year, and that they are able to react with advanced development under these conditions. Large differences in the date of flowering from year to year suggest that the CO2 effect is modified by the climatic conditions. The impact of enhanced CO2 concentration on anatomical parameters and the stomatal resistance to water vapour were investigated for six species. Despite the moderate enhancement of CO2 concentration, these attributes did already exhibit a response. However, the reactions were different among the species investigated. The species Arrhenatherum elatius und Saxifraga granulata raised the stomatal resistance mainly through the reduction of the stomata density, while Glechoma hederacea did this through a reduction of the stomatal aperture. Glechoma hederacea showed in general a positive reaction to enhanced CO2 concentration concerning leaf thickness, leaf tissue density and leaf mass per area. In contrast, the responses of the other investigated species did not demonstrate such a consistent pattern. Glechoma hederacea is unique in showing a significant advancement of flowering and a significant enhancement of the stomatal resistance to water vapour under elevated CO2. Because the resulting reduction in transpiration may lead to increased leaf temperatures as well as on the entire canopy level, elevated CO2 might be responsible for phenological changes. Thus, the detected global warming effect is inseparable from the effect that rising CO2 levels have on these species. Die CO2-Konzentration ist seit 1750 von 280 ppm auf heute 375 ppm angestiegen und wird sich bis 2100 weiter auf 540-970 ppm erhöhen. Dieser Anstieg wirkt sich indirekt über die Erwärmung der Atmosphäre als auch direkt auf die Pflanzen aus. Ziel dieser Arbeit war daher die Auswirkung der Klimaerwärmung in den letzten 50 Jahren und der prognostizierten Klimaerwärmung auf die Pflanzenentwicklung sowie die Wirkung von moderat erhöhten CO2-Konzentrationen (+20 %) auf die Phänologie, die Anatomie und den Stomatawiderstand von Pflanzen zu untersuchen. Anhand der Auswertung phänologischer Daten landwirtschaftlicher Kulturpflanzen, Obstgehölzen und wildwachsenden Pflanzen der Jahre 1951 bis 2003 von 170 Stationen in Hessen konnte gezeigt werden, dass es in diesem Zeitraum zu Verschiebungen in der Pflanzenentwicklung gekommen ist. Der Eintritt phänologischer Phasen verfrühte sich im Mittel zwischen 0,4 bis 5,5 Tage/Dekade. Die Frühjahrsphasen zeigten dabei den stärksten Trend. Im Jahresverlauf nahm die Verfrühung der phänologischen Phasen ab. Regionale Unterschiede und gegensätzliche Trends in benachbarten Naturräumen zeigten sich in der Reaktion der Pflanzen (z.B. Blattseneszenz der Stiel-Eiche), aber auch in der Dauer der Vegetationsperiode. Während sich die Vegetationszeit in manchen Regionen verlängert hat, ist sie in anderen unverändert geblieben. Im Gießen-Koblenzer-Lahntal hat sie sich sogar verkürzt. Mit Hilfe von Modellen, basierend auf den Temperaturdaten eines Regionalisierungsmodells für die meteorologische Station Gießen, konnte beispielhaft für den Naturraum 348 (Marburg-Gießener-Lahntal) gezeigt werden, dass es aufgrund der prognostizierten Klimaerwärmung in der Dekade von 2041 bis 2050 zu weiteren Verfrühungen in der Pflanzenentwicklung und zur Verlängerung der Vegetationsperiode kommen wird. Die Verfrühung der Frühjahrsphasen hat zur Folge, dass die Gefahr von Spätfrost auch in der Zukunft vorhanden ist und für einige Obstarten wahrscheinlich noch ansteigt. Neben erhöhten Lufttemperaturen beeinflussen jedoch auch erhöhte CO2-Konzentrationen die Phänologie. So zeigte die überwiegende Anzahl der untersuchten Pflanzenarten eines Grünlandbestandes - trotz nur moderat erhöhten CO2-Konzentration - Verschiebungen im mittleren Blühbeginn, wobei sowohl Verfrühungen als auch Verspätungen auftraten. Eine signifikante Verfrühung unter erhöhten CO2-Konzentrationen konnte bei Glechoma hederacea und bei Saxifraga granulata beobachtet werden. Dies deutet darauf hin, dass immergrüne Arten von der ganzjährigen CO2-Anreicherung profitieren und mit einer schnelleren Entwicklung im Frühling reagieren. Große Unterschiede im Zeitpunkt des Blühbeginns lassen vermuten, dass der CO2-Effekt durch die Witterung modifiziert wird. Die Auswirkungen von erhöhten CO2-Konzentrationen auf anatomische Parameter und den Stomatawiderstand für Wasserdampf wurde beispielhaft an sechs Arten untersucht. Dabei reagierten die Pflanzen auf moderat erhöhte CO2-Konzentrationen unterschiedlich: Arrhenatherum elatius und Saxifraga granulata erhöhten den Stomatawiderstand für Wasserdampf hauptsächlich durch die Verringerung der Stomatadichte, Glechoma hederacea hingegen überwiegend durch eine Reduzierung der Öffnungsweite der Stomata. Im Bezug auf die Blattdicke, die Blattdichte und den LMA (leaf mass per area) zeigte Glechoma hederacea generell positive Reaktionen auf erhöhte CO2-Konzentrationen. Im Gegensatz dazu reagierten die anderen untersuchten Arten unterschiedlich. Als einzige Art zeigte Glechoma hederacea eine signifikante Verfrühung im Blühbeginn einhergehend mit einer signifikanten Erhöhung des Stomatawiderstandes für Wasserdampf. Verringerungen der Transpiration könnten zu erhöhten Blatt- und Bestandestemperaturen führen und damit Auswirkungen auf die Phänologie haben, so dass Klimaerwärmung und CO2-Effekt nicht trennbar sind.

Die intensive Nutzung in Landwirtschaft und Forstwirtschaft und damit einhergehende Bodendegradation stellen eine enorme Herausforderung für die menschliche Gesellschaft dar. Insbesondere die Übernutzung reduziert die Ernährungssicherheit, führt zur Emission von Treibhausgasen und Aerosolen, treibt den Verlust der biologischen Vielfalt an, verschmutzt das Wasser und untergräbt eine Vielzahl von Ökosystemdienstlei - stungen, die über die Nahrungsmittelversorgung sowie die Wasser- und Klimaregulierung hinausgehen. Die direkten Emissionen durch Entwaldung, Düngung, Reisanbau und Wiederkäuer belaufen sich derzeit auf etwa 25% aller menschlichen Treibhausgasemissionen. Der intensiven Landnutzung zugrunde liegen sowohl das Bevölkerungswachstum, der Anstieg im pro-Kopf-Verbrauch an Kalorien, Holz und Fasern sowie verstärkter Konsum von Fleisch- und Milchprodukten. Dieses Kapitel fasst diese soziökonomischen Aspekte kurz zusammen und führt in die grundsätzlichen Prozesse ein, die der Emission von CO2, CH4 und N2O zugrunde liegen. In verschiedenen Kapiteln in diesem Buch werden diese Prozesse wieder aufgegriffen und unter verschiedenen Gesichtspunkten detaillierter beleuchtet. Socioeconomic aspects of land use change, effects on biogeochemical cycles and greenhouse gas emissions: Intensive agriculture and forestry and associated land degradation, pose an enormous challenge to human society. Overuse of land ecosystems reduces food security, leads to emissions of greenhouse gases and aerosols, drives biodiversity loss, pollutes water, and undermines a wide range of ecosystem services beyond food supply and water and climate regulation. Direct emissions from deforestation, fertilization, rice cultivation, and ruminants currently amount to about 25% of all human greenhouse gas emissions. Drivers of intensive land useare population growth, together with increases in per capita consumption of calories, wood, and fiber, and a shift towards consumption of meat and dairy products. This chapter briefly summarizes these socioeconomic aspects and introduces the basic processes underlying the emission of CO2, CH4, and N2O. Various chapters in this book revisit these processes and examine them in more detail from different perspectives. Aspectos socioeconómicos del cambio de uso de la tierra, efectos en los ciclos biogeoquímicos y emisiones de gases de efecto invernadero: El uso intensivo del suelo en la agricultura y la silvicultura asi como la asociada degradación del suelo representan un enorme desafío para la sociedad humana. En particular, el sobreuso hace peligrar la seguridad alimentaria, conduce a la emisión de gases de efecto invernadero y aerosoles, incrementa la pérdida de biodiversidad, contamina el agua y socava una variedad de servicios de los ecosistemas más allá del suministro de alimentos y la regulación del agua y el clima. Las emisiones directas de la deforestación, la fertilización, el cultivo de arroz y los rumiantes representan actualmente alrededor del 25% de todas las emisiones antrópicas de gases de efecto invernadero. El uso intensivo de la tierra se basa en el crecimiento de la población, el aumento del consumo per cápita de calorías, madera y fibra y un mayor consumo de carne y productos lácteos. Este capítulo resume brevemente estos aspectos socioeconómicos e introduce los procesos fundamentales que subyacen a la emisión de CO2, CH4 y N2O. Estos procesos se retoman en varios capítulos de este libro y se examinan con más detalle desde varias perspectivas.

Waldpolitik ist in Österreich durch eine lange bestehende, enge Verflechtung der zentralen staatlichen AkteurInnen und WaldeigentümerInnenverbände charakterisiert. Dieser Beitrag untersucht am Beispiel der österreichischen Waldpolitik, wie ein vergleichsweise geschlossenes Politikfeldnetzwerk auf externe Öffnungsimpulse reagiert: auf Vorgaben der internationalen Politik, Anreize durch EU-Rechtsakte und auf Konflikte im nationalen Politikfeld. Ihre Wirkung manifestiert sich im „Österreichischen Walddialog“, einem breit angelegten, partizipativen Dialogprozess, der uns als Fallstudie dient. Im Ergebnis stellen wir eine partielle Öffnung des Politikfeldnetzwerkes fest, sowohl in inhaltlicher Hinsicht als auch mit Blick auf die Beteiligung von AkteurInnen. Als Barrieren gegen eine weitere Öffnung zeigten sich zum einen institutionelle Faktoren, wie die föderale Kompetenzverteilung, und zum anderen die Handlungslogiken der AkteurInnen. Reaktive Handlungslogiken zwecks Domänensicherung und ein teils geringes Engagement von AkteurInnen haben die thematische Offenheit des Prozesses und die Reichweite des sektorübergreifenden Ansatzes beschränkt. Der politische Willen seitens des federführenden Ressorts, im Walddialog zu breit akkordierten Ergebnissen zu gelangen, sowie die vermittelnde Rolle einer Gruppe von ProponentInnen der Öffnung haben dennoch einen breiten, partizipativen Prozess ermöglicht und es erlaubt, konkrete und implementationsorientierte Ergebnisse zu erzielen. Österreichische Zeitschrift für Politikwissenschaft, Bd. 36 Nr. 4 (2007): Interessenvermittlung: Trends und Veränderungen in Forschung und Praxis

Arable weeds are one of the most endangered species groups in Europe. Modern agriculture and intensive land use management with the application of herbicides and fertilisers, enhanced seed cleaning, simplified crop rotations and abandonment of marginal arable sites are the main causes for the continuous decline of arable weeds. However, besides these changes in land use also global climate change may challenge the adaptability of arable weeds. Most scientists agree that the frequency of extreme meteorological conditions will increase in the future. As a consequence, plants of Central Europe will be subject to higher temperatures and reduced water supply due to longer intervals without precipitation during the growing season. We exposed seeds of five common and five endangered arable weed species to different temperatures and water potentials to study i) how this plant group responds to higher temperatures and lower moisture during germination in general and ii) whether there is a significant difference between common and endangered species in this respect.

On September 11 and 12, 2017, a symposium on "Irrigation in agriculture", jointly organized by the Thünen Institute, the Julius-Kühn Institute and the University of Applied Sciences Ostfalia took place at the Ostfalia University of Applied Sciences, Campus Suderburg. For this purpose, experts from the field of irrigation were invited to give current assessments on the development of irrigation needs and the irrigation-worthiness of different crops at different locations in Ger-many as well as on the development of irrigation technology. The irrigation of crops in outdoor vegetables or special crops has long been a common practice. The profitability of irrigating agri-cultural crops in Germany has so far been limited to a few, dry locations. As a result of climate change, an increasing average annual temperature and changed precipitation patterns (in partic-ular lower rainfall at the beginning of the vegetation period in spring) have been observed in Germany for some years now. For the future, according to the results of climate models, a fur-ther increase in temperatures and further changes in the precipitation distribution such as a de-crease in the summer precipitation and an increase in winter precipitation are to be expected. The conference proceedings provide an overview of the latest research findings from the field of drought stress and discuss possible alternative sources for meeting the additional water require-ments of agricultural crops. Aspects of the landscape water balance and hydrological correlations in the agricultural landscape are addressed and solutions presented. Insights into possible con-flicts of water use and practical experience with the development of solutions are accompanied by the presentation of the legal framework for water use. The contributions are supplemented by reports of long-term irrigation field trials conducted by the LWK Lower Saxony. On the one hand, the experiments have shown that irrigation can increase the nutrient efficiency of crops and the quality of crops. On the other hand, the present state of the art of irrigation will be explained and limits and possibilities for increasing efficiency in the future will be presented. In order to in-crease the efficiency of irrigation, irrigation control is of great importance; its current status is presented and the trends for the future are shown. The profitability of investments in irrigation technology is presented in two contributions. Here, both the different techniques and their prof-itability in different crops are assessed economically. Possible developments of regional irrigation needs are exemplarily shown for the federal state of North Rhine-Westphalia. The conference proceedings conclude with a chapter on the overview of previous projects in the field of water management and on irrigation of agricultural land in view of future climate change in Germany.

Weltweit spielen Großstaudämme eine immer wichtigere Rolle für die »erneuerbare« Energieversorgung und in den vielen Trockengebieten der Erde für die Bewässerung und Ausweitung der Landwirtschaft. Einige neuere Staudämme sind spektakuläre Riesenprojekte. Großstaudammprojekte sind aber inzwischen sehr umstritten, sie sind Konfliktherde; sie verändern die Landnutzung diametral, sie vertreiben die eingesessene Bevölkerung und zerstören deren Lebensgrundlagen. Die ökologischen und ökonomischen Auswirkungen sind nicht nur positiv, sondern sie weisen in erheblichem Maße auch negative Folgen auf. Dazu kommt, dass Staudamm und Nutzung der Wasserspeicher auch nur eine begrenzte Zeit möglich ist. Large water dams for energy generation and irrigation and its social problems: An introduction: Large dams play an increasingly important role worldwide for the renewable energy supply and in the many arid regions of the world for irrigation and the expansion of agriculture. Some of the newer dams are spectacular giant projects. Large dam projects are now very controversial, they are sources of conflicts; they change land use diametrically, they drive out the local population and destroy their livelihoods. The ecological and economic effects are not only positive, they also have negative consequences to a considerable extent. In addition, the dam and the use of the water reservoir are only possible for a limited time. Grandes represas para la generación de energía y proyectos de irrigación y sus conflictos sociales: Una introduccion: Las grandes represas desempeñan un papel cada vez más importante en todo el mundo en la producción de energia »renovable« y en las muchas regiones áridas del mundo para mejorar el riego y la expansión agricola. Algunas de las represas más nuevas son proyectos gigantescos. Muchos proyectos de represas tienen sus lados negativos y son fuentes de conflictos; cambian diametralmente el uso de la tierra, conducen al desalojos de la población local y destruyen sus fuentes de trabajo, también los efectos eco­lógicos y económicos son en gran medida negativos. Además el uso de las represan tienen un tiempo limitado y su desmontaje es costoso.

Originally, the Danube salmon (Hucho hucho) occurred in Bavaria and Austria in more than 250 rivers occupying more than 7,400 km of rivers. Nowadays, populations in »very good« and »good« status exist in only 0.7 % and 7.1 % of the original distribution. Therefore, the Danube salmon is classified as an endangered species. Due to ongoing stock declines the Danube salmon is running the risk to become a critically endangered species soon. The main reasons for the declines are river channelization and hydropower development. In addition, climate change may further contribute to stock declines in lowland river sections due to exceedance of water temperature limits of this cold-water species. Furthermore, Danube salmon and prey fish populations have lost their resilience to cope with re-established populations of fish predators (cormorant, goosander, fish otter) leading to ongoing population declines. Effective protection against further degradations such as new hydropower developments is required to safeguard the Danube salmon remaining populations. Furthermore, degraded rivers need to be restored and fish predators have to be managed to allow recovery of Danube salmon and prey fish populations. Due to the precarious situation conservation and restoration actions have to be implemented immediately.

Not only up to 1990 the Southern area of Leipzip has been one of the regions of Europe with the most devasting environmental pollution, even today this area is charged with an enormous amount of disused dump. This article checks the main stages of development of this environmental destruction at the field of brown coal in the Borna-Leipzig area during the first half of this century. Lack of raw materials during the First World-War led to an extensive mining of brown coal. In consequence villages were devastate , forests and land available for agriculture had to siappear, the water of rivers and other stretches of water were polluted, the air was charged with dust and toxic material; there was a pronounced leck of fresh water. The environmental pollution in this area grew with notable continuity, regardless of frontiers and political systems. Der Leipziger Südraum gehörte bis 1990 zu den europäischen Gebieten, die die größte Umweltbelastung aufwiesen. Die eingeleiteten Strukturveränderungen seit 1990 verringerten den Ausstoß beträchtlich. Das Industriegebiet bleibt dennoch mit Altlasten umfangreichen Ausmaßes behaftet. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Hauptphasen der Entwicklung dieser Umweltzerstörung in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Hauptsächlich die rücksichtslose Ausnutzung der Braunkohle während des Ersten Weltkriegs als Energieträger und Rohstoff für die Chemieindustrie ist für die heute schwierige Situation verantwortlich. Der Autor zeigt, wie die Entwicklung einer Industrieregion eine Eigendynamik entwickelt, die von Grenzen und den jeweiligen politischen Systemen unabhängig ist. Historical Social Reserach Vol. 21, No. 2 (1996)